Protein dalam Makanan

Oleh: Prof. Dr. Ir. Yudi Garnida, M.P., Wakil Rektor II Universitas Pasundan (Protein dalam Makanan dalam buku Protein Pangan)

WWW.PASJABAR.COM – Protein didefinisikan sebagai senyawa organik kompleks yang terdiri dari kombinasi asam amino dalam ikatan peptida yang mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan biasanya sulfur. Protein tersebar luas pada tumbuhan dan hewan, di mana protein merupakan penyusun utama dari protoplasma semua sel dan memiliki peran yang sangat penting bagi kehidupan.

Protein berasal dari bahasa Yunani, yaitu proteos, yang memiliki arti “utama atau sangat penting”. Protein memainkan peran utama dalam sistem biologis karena berfungsi sebagai komponen struktural sel dan organisme kompleks serta sebagai zat pengatur. Pada hewan, protein merupakan penyusun otot, kulit, rambut, dan jaringan pengikat. Pada tanaman, protein banyak terdapat dalam kotiledon biji. Enzim dan hormon juga disusun oleh protein.

Protein merupakan zat yang sangat kompleks yang ada pada semua organisme hidup. Protein bernilai gizi dan terlibat langsung dalam proses kimiawi yang penting bagi kehidupan. Pentingnya protein diakui oleh para ahli kimia pada awal abad ke-19, termasuk ahli kimia Swedia Jons Jacob Berzelius, yang pada tahun 1838 memperkenalkan istilah protein, sebuah kata yang berasal dari bahasa Yunani proteios, yang berarti “memegang tempat pertama”. Protein bersifat spesifik, artinya protein pada satu spesies berbeda dari spesies lain. Demikian pula pada organ yang spesifik, misalnya dalam satu organisme, protein otot berbeda dari protein otak dan hati.

Molekul protein sangat besar dibandingkan dengan molekul gula atau garam dan terdiri dari banyak asam amino yang bergabung membentuk rantai panjang, seperti manik-manik yang tersusun pada tali. Terdapat sekitar 20 asam amino berbeda yang terbentuk secara alami dalam protein. Protein dengan fungsi serupa memiliki susunan dan urutan asam amino yang serupa. Meskipun belum mungkin untuk menjelaskan semua fungsi protein dari urutan asam aminonya, terdapat korelasi antara struktur dan fungsi yang dapat dikaitkan dengan sifat-sifat asam amino penyusunnya.

Dalam Protein

Protein mengandung C, H, O, N, dan beberapa mengandung S, P, serta kadang-kadang Zn, Fe, dan Cu. Kadarnya bervariasi, dengan komposisi rata-rata berdasarkan berat, yaitu: 50%–55% karbon (C), 6%–7% hidrogen (H), 20%–23% oksigen (O), 12%–19% nitrogen (N), dan 0,2%–3,0% belerang (S). Protein adalah polimer yang sangat kompleks, terdiri dari sekitar 20 asam amino berbeda dan dihubungkan melalui ikatan amida yang tersubstitusi. Ikatan amida dalam protein memiliki sifat ikatan rangkap parsial.

Apabila protein dihidrolisis oleh asam kuat atau basa kuat, atau dengan bantuan enzim tertentu, maka protein akan terdekomposisi menjadi komponen penyusunnya. Protein merupakan polipeptida yang selain mengandung asam amino juga dapat mengandung bahan bukan asam amino seperti heme, derivat vitamin, lipida, dan karbohidrat. Protein yang mengandung senyawa lain selain asam amino disebut protein kompleks, sedangkan protein yang hanya mengandung asam amino disebut protein sederhana.

Contoh protein kompleks adalah nukleoprotein (ribosom), glikoprotein (ovalbumin dan κ-kasein), fosfoprotein (α- dan β-kasein, kinase, dan fosforilase), lipoprotein (protein kuning telur dan beberapa protein plasma), serta metaloprotein (hemoglobin, mioglobin, dan beberapa enzim).

Semua protein pada dasarnya terdiri dari 20 asam amino utama, namun tidak semua protein mengandung keseluruhan 20 asam amino tersebut. Perbedaan struktur dan fungsi dari ribuan protein ini muncul dari urutan asam amino yang dihubungkan melalui ikatan amida. Miliaran protein dengan sifat unik dapat disintesis dengan mengubah urutan, jenis, rasio asam amino, serta panjang rantai polipeptida.

Fungsi Protein

Berbagai fungsi biologis protein muncul dari kompleksitas komposisinya yang membentuk struktur tiga dimensi dengan fungsi berbeda. Fungsi biologis protein meliputi katalis enzim, protein struktural, protein kontraktil (miosin, aktin, dan tubulin), hormon (insulin dan hormon pertumbuhan), protein transfer (serum albumin, transferin, dan hemoglobin), antibodi (imunoglobulin), protein penyimpanan (albumen telur dan protein biji), serta protein pelindung (racun dan alergen).

Fungsi utama protein adalah membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada. Protein juga dapat berfungsi sebagai sumber energi apabila kebutuhan energi tubuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Nilai energi protein (17 kJ/g atau 4 kkal/g) setara dengan karbohidrat.

Sel hidup menghasilkan berbagai makromolekul seperti protein, asam nukleat, dan polisakarida. Senyawa tersebut berfungsi sebagai komponen struktural, biokatalisator, hormon, reseptor, dan penyimpan informasi genetik. Dalam setiap sel hidup, protein merupakan komponen yang sangat penting. Pada sebagian jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar setelah air, dengan sekitar 50% dari berat kering sel terdiri atas protein dan sekitar 20% dalam jaringan segar. (Protein dalam Makanan)

Peran Penting Protein

Protein memiliki peran penting tidak hanya dalam kehidupan, tetapi juga dalam bahan pangan. Protein pangan adalah protein yang mudah dicerna, tidak beracun, bernilai gizi, dan tersedia dalam jumlah cukup. Sumber utama protein pangan meliputi susu, daging (termasuk ikan dan unggas), telur, sereal, kacang-kacangan, dan minyak nabati. Protein dalam makanan akan diserap dalam bentuk asam amino di usus.

Konsentrasi protein dalam beberapa bahan pangan mentah terkadang rendah, atau karakteristik sensoriknya kurang disukai, sehingga diperlukan fortifikasi protein. Contohnya pada sereal, produk telur olahan, produk susu, dan produk olahan daging.

Selain nilai gizinya, protein juga berperan dalam sifat fungsional bahan pangan. Protein memengaruhi rasa, warna, dan tekstur, serta menjadi prekursor senyawa flavor selama proses pemanasan atau enzimatis. Oleh karena itu, pemahaman sifat fisik, kimia, nutrisi, dan fungsional protein sangat penting.

Tumbuhan dapat mensintesis semua asam amino, sedangkan hewan tidak. Hewan harus memperoleh nutrisi dari sumber luar. Kandungan protein pada organ hewan umumnya lebih tinggi dibandingkan plasma darah. Misalnya, otot mengandung sekitar 30% protein, hati 20%–30%, dan sel darah merah sekitar 30%. Kandungan protein lebih tinggi juga ditemukan pada rambut, tulang, dan jaringan dengan kadar air rendah.

Namun, pentingnya protein tidak ditentukan oleh jumlahnya, melainkan oleh fungsinya. Beberapa protein penting seperti enzim dan hormon justru terdapat dalam jumlah kecil. Semua enzim yang diketahui merupakan protein yang berfungsi sebagai katalis dalam reaksi metabolik. Hemoglobin berfungsi mengangkut oksigen dalam darah, sedangkan protein struktural berperan dalam menjaga dan melindungi struktur tubuh hewan. (han)